[發(fā)明專利]一種三軸轉(zhuǎn)動航空相機的主被動減振裝置

在審

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• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109578507A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周曉勤;劉浩;劉強;林潔瓊;馬潤達;盧明明;李迎春;許蓬子
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: F16F15/08
• 分類號: F16F15/08;F16F15/18;G03B17/56;B64D47/08
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

本發(fā)明涉及一種三軸轉(zhuǎn)動航空相機的主被動減振裝置，屬于航空光電載荷及減振領(lǐng)域。載機基座兩端頂部分別固定連接橡膠被動減振，橫滾軸系通過兩個精密軸承分別與橫滾軸系支架轉(zhuǎn)動連接，一組壓電主動減振裝置一分別套接在橫滾軸系的兩個橫滾軸外部，相機框架兩端分別與兩個橫滾軸固定連接，俯仰軸系通過兩個俯仰軸與相機框架內(nèi)部側(cè)面轉(zhuǎn)動連接，一組壓電主動減振裝置二分別套接在俯仰軸系的兩個俯仰軸外部，偏航軸系通過兩個偏航軸與相機框架內(nèi)部上下面轉(zhuǎn)動連接，一組壓電主動減振裝置三分別套接在偏航軸系的兩個偏航軸外部。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)新穎，能夠大大減少航空相機在工作過程中受到的振動，確保成像系統(tǒng)產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空光電載荷及減振領(lǐng)域，尤其涉及一種三軸轉(zhuǎn)動主被動減振航空相機。

背景技術(shù)

航空相機是以飛行器為載體，在空中實現(xiàn)對地面成像的光學設(shè)備。由于空中復雜的飛行環(huán)境會造成相機的振動，影響成像質(zhì)量?，F(xiàn)有的方案是設(shè)計航空相機隔振云臺，將相機置于云臺之上，通過云臺的被動減振，減少飛行器傳遞到相機的振動。但是由于飛行過程中存在從低頻到高頻的復雜振動，一級的減振系統(tǒng)不能有效的隔絕成像系統(tǒng)受到的振動，對成像質(zhì)量的提高不大，同時云臺會增加不必要的重量，也不符合輕量化的原則。

主動減振技術(shù)越來越多的應用于精密設(shè)備中，其為精密設(shè)備提供了一個超靜的內(nèi)部環(huán)境，主動減振器在維持優(yōu)異的中高頻隔振性能的同時，還能較好的衰減固有頻率處的結(jié)構(gòu)共振?！毒苤鲃訙p振器技術(shù)研究現(xiàn)狀與進展》，廖飛紅等，《機械科學與技術(shù)》，第31卷第9期，2012年9月，文中記載硬式主動減振器按負載的支撐形式分為懸掛支撐和壓縮支撐，按單個減振器隔振自由度的多少分為單自由度和多自由度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種三軸轉(zhuǎn)動航空相機的主被動減振裝置，以能夠有效解決減振問題，大幅提高相機成像質(zhì)量且符合航空產(chǎn)品輕量化的原則。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：載機基座兩端頂部分別固定連接橡膠被動減振，該橡膠被動減振上方分別固定連接橫滾軸系支架，橫滾軸系通過兩個精密軸承分別與橫滾軸系支架轉(zhuǎn)動連接，一組壓電主動減振裝置一分別套接在橫滾軸系的兩個橫滾軸外部，相機框架兩端分別與兩個橫滾軸固定連接，俯仰軸系通過兩個俯仰軸與相機框架內(nèi)部側(cè)面轉(zhuǎn)動連接，一組壓電主動減振裝置二分別套接在俯仰軸系的兩個俯仰軸外部，偏航軸系通過兩個偏航軸與相機框架內(nèi)部上下面轉(zhuǎn)動連接，一組壓電主動減振裝置三分別套接在偏航軸系的兩個偏航軸外部。

本發(fā)明所述橫滾軸系包括橫滾軸、相機框架和精密軸承，其中橫滾軸與相機框架固定連接，橫滾軸與精密軸承轉(zhuǎn)動連接。

本發(fā)明所述俯仰軸系包括俯仰軸、反射鏡組件，俯仰軸通過螺釘緊固安裝在反射鏡組件的兩側(cè)。

本發(fā)明所述偏航軸系包括偏航軸、透鏡成像組件，偏航軸通過螺釘緊固安裝在透鏡成像組件的兩側(cè)。

所述壓電主動減振裝置一、壓電主動減振裝置二、壓電主動減振裝置三結(jié)構(gòu)相同，其中壓電主動減振裝置一包括支撐套筒、壓電傳感器、壓電作動器，壓電傳感器和壓電作動器粘接在支撐套筒的內(nèi)表面，且壓電傳感器和壓電作動器之間要留有一定間隙。

本發(fā)明的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)新穎，在三個軸系轉(zhuǎn)動各環(huán)節(jié)，分別設(shè)置壓電主動減振裝置，能夠大幅度減少傳遞到光學元件上的振動，在實際飛行過程中，載機基座與橫滾軸系連接處的橡膠被動減振會隔絕飛行器傳遞的一定頻率范圍內(nèi)的振動，本發(fā)明能夠大大減少航空相機在工作過程中受到的振動，確保成像系統(tǒng)產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的圖像，同時將減振結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計在航空相機中，避免重量的過度增加，達到了減重的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明壓電主動減振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的左視圖。

具體實施方式